凝汽器胶球清洗装置的自动球计数器

凝汽器胶球清洗装置的自动球计数器

      本文叙述在电厂广泛采用的凝汽器胶球清洗装置的球自动计数器的研究成果。
1.研究背景
      胶球清洗装置，广泛应用于发电厂清洗凝汽器铜管内表面的脏污。是在凝汽器冷却水系统内加入比被清洗管内经稍大一些的海绵状球，利用海绵球外表面和管子内表面的摩擦作用清洗管子内表面的污物。
      以前的胶球清洗装置完全依靠人工对球数量进行管理。这样要准确地计量数以千计的球需要大量的劳动力。因此不仅使计量的次数变少，而且在球数刚开始减少的时候不易引起注意，更不能及时发现造成球数减少的主要原因，即收球网不正常的情况，甚至造成收球网的破损。自动球计数器就是为了在胶球清洗装置的运行过程中自动计量回收球数而进行研究的。
1图胶球清洗装置系统图
      1—凝汽器；2—冷却管；3一集球器旁通阀；4—集球器；5—球；6—集球器出口阀；7—集球器切换阀；8—光电开关；9一分离器；10—计数器；11—自动球计数装置；12一入口阀；13一球循环泵；14一收球网；15一放水口；16一取水口17一冷却球水泵。
2.自动球计数器的性能和特点
自动球计数器有以下主要的性能和特点：
      ①自动计量球数并以数字表示通过积算光电脉冲信号，用数字表示球总量，能够直接的、正确的掌握回收的球数。
      ②具有任意的计数数量值可以由予先给定的球数量与实际回收数量进行比较，表示回收完了并且指示回收率，设有就地和远传的回收率低的警报表示。
      ③具有球的自动计算数字和模拟的信号输出这个性能是数字计算器的信号作为数字信号以及模拟信号向外部输出显示，利用这个信号可作为指示表、记录表以及计算机输入，能够对回收率做定性的和定量的管理。
3.自动球计数器的使用价值
      自动球计数器具有上述那样的性能和特点，如果采用这个胶球清洗装置可具有下列的效果；
      ①可以及时发现收球网的异常情况为了使清洗能够反复进行，在管道内设置了收球网，海绵球由收球网回收。经过一段时间以后，由于驱动装置异常或异物的作用，收球网的性能会变坏，出现回收球数逐渐减少的情况。自动球计数器在每次洗净操作过程能够自动计数，能够经常监视回收球数。因而能够及时发现收球网的异常情况。及时修理，能够把流失的球数控制在小限度。
      如果不能及时发现异常，则收球网可能破损，需要较多的修理费，也就是说自动球计数器可以防止收球网破损，减少修理费用。
      ②使胶球清洗装置能够有效地使用清洗装置在一定的球数下运行可以得到良好的清洗效果，当球数减少时清洗效果降低。由于采用了自动球计数器能够有秩序地管理回收球数，及时补充减少的球，会使清洗装置更有效地运行。
      当清洗效果降低时，管子内表面逐渐脏污，凝汽器传热变坏，引起发电设备效率降低。这意味着，自动球计数器有助于提高发电设备效率。
      以前，判断球的回收是否完成，主要是靠由经验得到的回收时间而且留有充分的裕量。由于采用自动球计数器，能够直接由回收的球数判断回收是否完成，因此可以缩短收球网使用的时间，延长收球网的使用寿命降低事故或然率。
      ③使清洗装置可能实现全盘自动化如前所述，清洗装置可能自动运行，但还需人工管理球数。如果清洗装置采用自动球计数器则可能实现全盘自动化节约劳动力。
4.自动球计数器概况
      自动球计数器，由球分离器、检出器(光电开关)、计数器构成。如下所述：
      ①球分离器通常，回收的球在经过配管时，呈互相重叠流过，此时若用光电开关检出时，数目不准确。球分离器做成如2图的形状，它能够分离球和用光电开关检出通过的球数，此分离器用法兰装在配管系统中。分离器的原理如下：流过配管的球，经180°弯头分成两路，分别通过两段渐缩管流入透明管段，此时即由配置在透明管段处的光电开关将通过的球数记录下来。
      这个分离器的两段渐缩管能够将一起流过的球分成单个的，防止成群通过透明管段。其原理为；通常，流速V和流量Q、断面积A的关系为0如3图所示，渐缩管入口管径为D,出口管径为D/X,入口侧流速为V?,出口侧流速为V?,此时入口侧和出口侧的流速关系为：(1)入口侧断面积.(2)出口侧断面积.(3)由(2)(3)及(1)式∴V?=X2V?(4)即当出口侧管径为D/X时，流速成X2倍数增加。所以如4图所示当a、b两个球从渐缩管流入时，由于上述原理形成Va<Vb,流速的变化产生了分离效果，a、b两球通过透明管段时，形成完全分离的状态，因而能够防止错误计数。渐缩管渐缩部分的断面收缩比和它的长度，由实际使用的系统流速和单位时间内通过的球数决定。
②检出器(光电开关)
      检出器是由投光器和受光器组成的光电开关，安装在透明管段外的相对位置上。当球通过透明管时球的遮光作用产生了脉冲信号。
③计数器
      5图表示了计数的构成，它具有下列机能：(a)积算由光电开关发出的信号，并用计数表示器示出。(b)和给定的数量进行比较并向外部输出。(c)将球的数量用数字及模拟信号向外部输出。此外，计数器还可以接受外部信号自动起动和停止。
5.实际胶球清洗装置试验概况
      实际胶球清洗装置试验是在600MW机组上新锐火力发电厂中进的行，如1图所示，其配管系统装有入口阀、集球器、出口阀和旁通阀。
①试验概况
      试验是在胶球清洗装置运行中回收球时进行的。当确认循环清洗完了用集球器回收球时开始计数，用时间和目视判断确认回收完了停止。
      通过试验确定球计数器的性能，采用把计5图计数器内部构成数器的计数值和集球器实际回收球数进行比较的办法得出。同时对回收率和回收时间的关系也进行了分析。
②试验结果
      试验结果如表1所示，大计数误差为0.4%。其原因是由于试验系统结构上的问题在运行过程中有几个球停滞在集球器和配管中没有经过球计数器，有的是由于混入了小鱼造成的。在没有其他原因的情况下，球计数器的计数精度达到了100%。
      通过试验又得出了如6图所示的过去不清楚的球的回收率和时间关系。从回收开始经3分钟回收了97%,回收100%需要的时间长约15分钟。
      如上所述，胶球清洗装置用的自动球计数器必将促进发电设备的高效运行。另外，自动挑选已磨损的海绵球的装置和自动补充海绵球的装置也基本上完成了研究工作。